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Spektrum der WissenschaftHighlights 1/2012

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Digitalpaket: Spektrum Highlights Jahrgang 2012

Spektrum der WissenschaftHighlights 1/2012

Inhalte dieser Ausgabe

WIRKLICHKEIT

06Realität auf dem Prüfstand

Ein Wiener Physiker-Team hat Experimente entwickelt, die helfen könnten, eines der grundlegendsten Rätsel der Wissenschaft zu lösen: Erzeugen wir die Welt, indem wir sie betrachten?

PHYSIK

14Quanten-Teleportation

Beamen - die blitzschnelle Fernübertragung von Objekten in Form purer Information - ist kein 5cience-Fiction-Traum mehr. Zumindest an einzelnen Lichtquanten gelang das Kunststück bereits

WISSENSCHAFTSGESCHICHTE

24100 Jahre Quantentheorie

Die wichtigsten Meilensteine der Quantenphysik - ein Überblick

INFORMATION

34Die Wirklichkeit der Quanten

Seit 80 Jahren ist die Quantenmechanik fest etablierter Grundstein der Physik, aber bis heute debattieren Forscher über ihre Deutung. Immer raffiniertere Experimente zeigen, dass in der Quantenwelt der Begriff Information fundamentale Bedeutung hat - auch für künftige technische Anwendungen

MESSVERFAHREN

44Wechselwirkungsfreie Quantenmessung

Gewöhnlich geht in der Mikrowelt jede Messung unweigerlich mit einem störenden Eingriff in den beobachteten Zustand einher. Doch auf Grund subtiler Quanteneffekte vermag man im Prinzip ein Objekt in absoluter Dunkelheit zu entdecken, ohne es auch nur einem einzigen Lichtquant auszusetzen

INFORMATIK

52Spielregeln für Quantencomputer

Komplexe Überlagerungen von Quantenbits werden im Computer der Zukunft für ungeahnte Rechengeschwindigkeiten, abhörsichere Datenübertragung und quantenmechanische Fehlerkorrektur sorgen

COMPUTER

62Quantencomputer mit Ionen

Informatiker experimentieren bereits mit Geräten, in denen einzelne Atome Daten speichern und manipulieren

ELEKTRONIK

70Spintronik mit Diamant

Künftig lässt sich nicht nur die Ladung der Elektronen nutzen, sondern auch deren Spin

MATHEMATIK

78Die Grenzen der Quantencomputer

Rechner, die mit Quantenbits arbeiten, dürften in Zukunft zwar einige Spezialaufgaben extrem schnell lösen - doch bei den meisten Problemen werden sie heutigen Computern nicht unbedingt überlegen sein

OPTIK

86Ein Blick in die Zukunft der Quantenoptik

Unser Verständnis vom Licht hat sich dramatisch gewandelt. Heute konzentrieren sich Physiker auf seine quantenphysikalischen Eigenschaften sowie die vielfältigen technischen Anwendungen

Kennen Sie schon …

Juni 2018

Spektrum der Wissenschaft – Juni 2018

In dieser Ausgabe stellt Spektrum der Wissenschaft die Quantentechnologien vor, die vor dem großen Durchbruch stehen. Außerdem: Wie Schlangen das Gleiten lernten und Kartenspielalgebra.

Spezial Physik - Mathematik - Technik 2/2018

Spektrum der Wissenschaft – Spezial Physik - Mathematik - Technik 2/2018: Grenzfragen der Teilchenphysik

Standardmodell: Neue Physik am weltgrößten Beschleuniger? • Antimaterie: Rätselhaft verzerrte Spiegelwelt • Neutrinos: Megafallen für flüchtige Sonderlinge

Quantentechnologien - Auf dem Weg zur Anwendung

Spektrum Kompakt – Quantentechnologien - Auf dem Weg zur Anwendung

Steht uns das Zeitalter der Quantencomputer und anderer Quantentechnologien bevor? In zahlreichen Experimenten haben Wissenschaftler die grundlegenden Prozesse erforscht und optimiert, nun steht der Sprung in die industrielle Anwendung bevor.